專利名稱：一種家用電器用聚酯樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種家用電器用聚酯樹脂，以及該聚酯樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
聚酯樹脂是ー類由多元醇和多元酸通過酯化、縮聚反應(yīng)合成的高分子化合物，可分為飽和聚酯樹脂和不飽和聚酯樹脂。聚酯樹脂在涂料エ業(yè)主要用于同氨基樹脂聚酯型氨基烘漆或與多異氰酸酯配制室溫固化雙組分聚氨脂漆，聚酯型的這些體系較醇酸體系有更好的耐候性和保光性，且硬度高、附著力好，屬于高端的烘漆體系?，F(xiàn)有技術(shù)中，聚酯樹脂合成エ藝中一般會使用到丙ニ醇，例如(I)專利號為200910012646. O的中國發(fā)明專利公開了ー種用于電器制品模塑料的不飽和聚酯樹脂，其由如下原料配制而成丙ニ醇、ニこニ醇、こニ醇、鄰苯ニ甲酸酐和順酐經(jīng)縮合反應(yīng)至終點(diǎn)溶解于苯こ烯配制而成。(2)申請?zhí)枮?01110061600. 5的發(fā)明專利申請公開文件公開了ー種模壓用不飽和聚酯樹脂及其制備方法，該樹脂主要由以下重量份的原料組成苯酐120 150重量份，丙ニ醇290 350重量份，順酐440 470重量份，ニ丙ニ醇70 100重量份，甲基丙ニ醇40 50重量份，新戊ニ醇70 85重量份，苯こ烯420 470重量份。然而上述技術(shù)方案中，丙ニ醇在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的醚化產(chǎn)物容易與空氣接觸而導(dǎo)致最終產(chǎn)品顏色變黃，使最終產(chǎn)品的顔色超出規(guī)格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供ー種主要用于家用電器的聚酯樹脂，以及該聚酯樹脂的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了ー種用于家用電器的聚酯樹脂，所述聚酯樹脂由如下重量百分比的組分經(jīng)酯化、縮聚反應(yīng)而得第一階段原料新戊ニ醇29 31%;こニ醇4 5%;三羥甲基丙烷O. I 1% ；抗氧化劑0.2 1%;對苯ニ甲酸52 58% ；酯化催化劑O. 05 1% ；第二階段原料間苯ニ甲酸5 7%;己ニ酸I 3% ;樹脂添加劑
樹脂助劑0.01 1%;各組份所占質(zhì)量百分比之和為100%。上述技術(shù)方案中，所述聚酯樹脂物理參數(shù)如下酸值28·O 32. 0mgK0H/g ；粘度30.O ~ 60. OPa. si 160 °C ；顏色0 10. O ;其中，所述顏色是指用色差計(jì)測量得到的數(shù)值，該色差計(jì)所測量的數(shù)據(jù)可以表征出產(chǎn)品顏色的情況，如測試的數(shù)值越大，則表明該產(chǎn)品的顔色越黃。本發(fā)明中，采用HunterLab公司生產(chǎn)的型號為ColorFlex EZ的色差計(jì)測定上述顔色，目前樹脂還沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，DSM在全球5家エ廠中是統(tǒng)ー采用Hunter Lab公司生產(chǎn)的色差計(jì)進(jìn)行測試。 上述技術(shù)方案中，所述抗氧化劑為亞磷酸酯類抗氧化劑，優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述抗氧化劑為季戊四醇ニ亞磷酸雙十八酷。上述技術(shù)方案中，所述酯化催化劑為有機(jī)錫類化合物，優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述酯化催化劑選自單丁基氧化錫、ニ丁基氧化錫或丁基錫酸，其含量為質(zhì)量百分比O. 05% 1%。上述技術(shù)方案中，所述樹脂助劑為抗氧化劑1010及固化促進(jìn)劑；抗氧化劑1010是ー種大分子多功能受阻酚類抗氧劑的商品通用名稱，固化促進(jìn)劑優(yōu)選三苯基溴化磷。本發(fā)明還提供了ー種上述聚酯樹脂的制備方法，包括如下三階段反應(yīng)步驟第一階段以新戊ニ醇、こニ醇、三羥甲基丙烷、對苯ニ甲酸、抗氧化劑和酯化催化劑為反應(yīng)物，加熱升溫，溫度設(shè)定為250°C，同時對反應(yīng)體系加壓，加壓設(shè)定為7. 3bar ;當(dāng)溫度到250°C時，啟動降壓程式，并繼續(xù)加熱升溫到260°C，等壓カ降到Obar后，取樣，當(dāng)反應(yīng)體系澄清，且酸價(jià)達(dá)到10 14mg KOH/g后，進(jìn)入第二階段；第二階段將間苯ニ甲酸，已ニ酸，加入第一階段所得反應(yīng)體系內(nèi)；加熱使反應(yīng)體系溫度為250°C，并維持在此溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)體系澄清，且酸值達(dá)到40 45mgK0H/g后，進(jìn)入第三階段；第三階段將反應(yīng)體系抽真空到-0.9bar，將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)ー步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到28. O 32. Omg ΚΟΗ/g、粘度達(dá)到30. O 60. OPa. s后，冷卻并通入氮?dú)馄瞥婵眨划?dāng)體系冷卻到200°C以下后，加入樹脂助劑并混合均勻，經(jīng)后續(xù)處理后即得到所述家用電器用聚酯樹脂。上述技術(shù)方案中，第一階段的酯化反應(yīng)時間一般為6. O 8. O個小時，第二階段的酷化時間一般為I. 5 2. 5小吋。上述技術(shù)方案中，整個反應(yīng)可以在填料塔中進(jìn)行，所述填料塔可用以分離水和有機(jī)醇。上述技術(shù)方案中，第三階段中所述后續(xù)處理是指將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝。上述技術(shù)方案中，各原料均采用常規(guī)市售產(chǎn)品。上述技術(shù)方案中，所述酸價(jià)(或稱中和值、酸值、酸度)表示中和I克化學(xué)物質(zhì)所需的氫氧化鉀(KOH)的毫克數(shù)。酸價(jià)是對化合物(例如脂肪酸)或混合物中游離羧酸基團(tuán)數(shù)量的ー個計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。典型的測量程序是，將ー份分量已知的樣品溶于有機(jī)溶劑，用濃度已知的氫氧化鉀溶液滴定，并以酚酞溶液作為顏色指示劑(本發(fā)明中是使用電位滴定方法測試酸價(jià)，該方法更精確)。酸價(jià)可作為油脂變質(zhì)程度的指標(biāo)。由于上述技術(shù)方案的應(yīng)用，本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本發(fā)明樹脂生產(chǎn)配方中不含丙ニ醇，從而有效控制樹脂在合成過程黃化的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明家用電器用聚酯樹脂應(yīng)用于家用電器級粉末涂料，可作為空調(diào)外機(jī)、戶外金屬家具，護(hù)欄，路燈柱，防盜門等表面涂裝，具有優(yōu)良的機(jī)械性能，柔韌性好，抗黃變能力強(qiáng)，更加環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I (Uralac P4600)聚酯樹脂的制備 第一階段將新戊ニ醇353克、三羥甲基丙烷3. 5克、こニ醇51克、抗氧化劑季戊四醇ニ亞磷酸雙十八酷O. 4克，對苯ニ甲酸646克和酯化催化劑丁基錫酸O. 25克，加入反應(yīng)器內(nèi)混合；加熱反應(yīng)器，對反應(yīng)釜加壓，加壓到7. 3bar，同時加熱，溫度設(shè)定250°C加熱反應(yīng)器到250°C后，啟動降壓程式，并繼續(xù)加熱反應(yīng)器到260°C，等壓カ降低到Obar，維持反應(yīng)器在260°C溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到10-14mgK0H/g后(酷化反應(yīng)時間為6. 0-8. O小吋)，進(jìn)入第二階段；第二階段將間苯ニ甲酸72克，已ニ酸24. O克，加入所述反應(yīng)器內(nèi)；加熱反應(yīng)釜到250°C，進(jìn)ー步酯化反應(yīng)，并維持在此溫度下，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到40—45mg KOH/g后(酷化反應(yīng)時間為2. O小時左右)，進(jìn)入第三階段；第三階段將反應(yīng)器抽真空到-O. 9bar,將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)ー步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到28. O — 32. Omg KOH/g、粘度達(dá)到30. 0-60. Opa. s后，冷卻并通入氮?dú)馄瞥婵?；?dāng)體系冷卻到200°C后，加入樹脂助劑固化促進(jìn)劑O. 6g，抗氧化劑10101. Og,并混合均勻，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝，即得到所述家用電器用聚酯樹脂。產(chǎn)品經(jīng)檢驗(yàn)，顔色以及抗黃化性能全部合格。對比實(shí)施例(UralacP4610)第一階段將新戊ニ醇349克、丙ニ醇62g，三羥甲基丙烷3. 5克、抗氧化劑季戊四醇ニ亞磷酸雙十八酷O. 4克，對苯ニ甲酸639克和酯化催化劑丁基錫酸O. 25克，加入反應(yīng)器內(nèi)混合；加料結(jié)束后，等填料塔中塔溫度大于101°C后(將反應(yīng)器內(nèi)的空氣排盡)開始加熱反應(yīng)器，對反應(yīng)釜加壓，加壓到7. 3bar，同時加熱，溫度設(shè)定250°C加熱反應(yīng)器到250°C后，啟動降壓程式，并繼續(xù)加熱反應(yīng)器到260°C，等壓カ降低到Obar，維持反應(yīng)器在260°C溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到10-14mgK0H/g后(酷化反應(yīng)時間為6. 0-8. O小吋)，進(jìn)入第二階段；
第二階段 將間苯ニ甲酸72克，已ニ酸24. O克，加入所述反應(yīng)器內(nèi)，加料結(jié)束后，用氮?dú)饧訅悍磻?yīng)釜到O. 5bar后，通過調(diào)節(jié)閥卸壓，再次用氮?dú)饧訅旱絆. 5bar后卸壓，使在加料時隨原料進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的空氣被排空；加熱反應(yīng)釜到250°C，進(jìn)ー步酯化反應(yīng)，并維持在此溫度下，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到40—45mg KOH/g后(酷化反應(yīng)時間為2. O小時左右)，進(jìn)入第三階段；第三階段將反應(yīng)器抽真空到-O. 9bar,將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)ー步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到28. O — 32. Omg KOH/g、粘度達(dá)到20. 0-60. Opa. s后，冷卻并通入氮?dú)馄瞥婵眨?當(dāng)體系冷卻到200°C后，加入樹脂助劑固化促進(jìn)劑O. 6g，抗氧化劑10101. Og,并混
合均勻，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝，即得到所述家用電器用聚酯樹脂。所得產(chǎn)品因顏色導(dǎo)致不合格的比例是45%。
權(quán)利要求
1.一種家用電器用聚酯樹脂，其是由如下重量百分比的組分經(jīng)酯化、縮聚反應(yīng)而得 新戊二醇29 31% ； 乙二醇4 5% ； 三羥甲基丙烷O. I 1%; 抗氧化劑O. 2 1% ； 對苯二甲酸52 58% ； 酯化催化劑O. 05 1% ； 間苯二甲酸5 7% ； 己二酸I 3% ； 樹脂助劑0.01 ~ 1% ； 上述各組份所占質(zhì)量百分比之和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述聚酯樹脂的酸值28. O 32. Omg KOH/g, 160°C測得的粘度為30. O 60. OPa. s’顏色0-10. O,玻璃化溫度60 62。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述酯化催化劑為有機(jī)錫類化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述酯化催化劑選自單丁基氧化錫、二丁基氧化錫或丁基錫酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述抗氧化劑為亞磷酸酯類抗氧化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述抗氧化劑為季戊四醇二亞磷酸雙十八酯。
7.權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述家用電器用聚酯樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下三階段反應(yīng)步驟 第一階段以新戊二醇、乙二醇、三羥甲基丙烷、對苯二甲酸、抗氧化劑和酯化催化劑為反應(yīng)物，加熱升溫，溫度設(shè)定為250°C，同時對反應(yīng)體系加壓，加壓設(shè)定為7. 3bar ;當(dāng)溫度到250°C時，啟動降壓程式，并繼續(xù)加熱升溫到260°C，等壓力降到Obar后，取樣，當(dāng)反應(yīng)體系澄清，且酸價(jià)達(dá)到10 14mg KOH/g后，進(jìn)入第二階段； 第二階段將間苯二甲酸，已二酸，加入第一階段所得反應(yīng)體系內(nèi)；加熱使反應(yīng)體系溫度為250°C，并維持在此溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)體系澄清，且酸值達(dá)到40 45mgKOH/g后，進(jìn)入第三階段； 第三階段將反應(yīng)體系抽真空到-O. 9bar，將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)一步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到28. O 32. Omg KOH/g、粘度達(dá)到30. O 60. OPa.s后，冷卻并通入氮?dú)馄瞥婵?；?dāng)體系冷卻到200°C以下后，加入樹脂助劑并混合均勻，經(jīng)后續(xù)處理后即得到所述家用電器用聚酯樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，第三階段中所述后續(xù)處理是將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，第一階段的酯化反應(yīng)時間為6.O 8. O個小時，第二階段的酯化時間為I. 5 2. 5小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種家用電器用聚酯樹脂，其是由如下重量百分比的組分經(jīng)酯化、縮聚反應(yīng)而得新戊二醇29～31%、乙二醇4～5%、三羥甲基丙烷0.1～1%、對苯二甲酸52～58%、酯化催化劑0.05～1%、抗氧化劑0.2～1%、間苯二甲酸5～7%、己二酸1～3%、樹脂助劑0.01～1%，各組份所占質(zhì)量百分比之和為100％，聚酯樹脂的酸值28.0～32.0mg KOH/g，160℃測得的粘度為30.0～60.0Pa.s，顏色0-10.0，玻璃化溫度60～62℃。本發(fā)明還公開了一種該聚酯樹脂的制備方法。本發(fā)明樹脂生產(chǎn)配方中將原料丙二醇更換成乙二醇，從而有效控制樹脂在合成過程黃化的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號C08G63/20GK102816315SQ201210329920
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者浦密榮, 曹銀波 申請人:帝興樹脂(昆山)有限公司